已知数列{an},{bn}满足a1=23,an+1=2anan+2,b1+2b2+22b3+…+2n-1bn=n(n∈N*).(1)求数列{an}和{bn}

2025-05-12 13:17:10
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回答1:

(1)由an+1=

2an
an+2
,得
1
an+1
an+2
2an
1
2
+
1
an
,即
1
an+1
?
1
an
1
2

∴数列{
1
an
}是首项为
1
a1
3
2
,公差为
1
2
的等差数列.
1
an
3
2
+(n?1)?
1
2
n+2
2
,即an
2
n+2

∵b1+2b2+22b3+…+2n-1bn=n  ①,
∴b1+2b2+22b3+…+2n-2bn-1=n-1 (n≥2)②.  
①-②得2n-1bn=1,即bn
1
2n?1
(n≥2)

由①知,b1=1也满足上式,故bn
1
2n?1

(2)由(1)知,
bn
an
n+2
2n
,下面用“错位相减法”求Tn
Tn
3
2
+
4
22
+
5
23
+…+
n+2
2n
       ③,
1
2
Tn
3
22
+
4
23
+…+
n+1
2n
+
n+2
2n+1
  ④.
③-④得
1
2
Tn
3
2
+
1
22
+
1
23
+…+
1
2n
?
n+2
2n+1
=2?
n+4
2n+1

Tn=4?
n+4
2n
<4

an
bn
>0
,则数列{Tn}单调递增,故TnT1
3
2
>1
,从而1<Tn<4.
因此,存在正整数m=1、M=4且M-m=3,使得m<Tm<M对一切n∈N*恒成立.